(57)【要約】      （修正有）【課題】マトリックスディスプレイ画面のための制御方法を提供する。【解決手段】ライン選択電圧はライン選択時間の間、２ｑ個のレベルの中から選択され、かつ非線形規則に従ってコード化されたグレーレベルに対応する電圧がカラムに印加される。カラムに印加される電圧は、グレーレベルの範囲を表示する２つ１組に配分された（２ｎ＋１）個の電圧の増加系列の中から選択される。ライン選択時間は、２（ｑ−ｎ）個の時間区間からなる１つまたは複数のグループに細分され、電圧の組のためのグループへのこれらの２（ｑ−ｎ）個の時間区間の配分は変換関数を用いて非線形規則に従って行われ、電圧の組および時間区間のグループに対してカラムに印加される電圧は、グループの期間を通して電圧の組の値の１つを用いるか、時間区間の最後においてグループの期間の間に少なくとも１度、電圧の組の１つの値から他へ切り換えるかのいずれかが決定される。【選択図】図６Ａ
2006189841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素（Ｐｉ，ｊ）を構成するために交差するライン（ｌｉ）およびカラム（ｃｊ）を有し、ライン選択電圧（ＶＬＳ）をライン選択時間（Ｔｌｓ）の間、ラインに印加し、かつ同時に、対応付けられた画素において表示されるグレーレベル（Ｇ）に対応する電圧をカラムに印加することを含むマトリックスディスプレイ画面を制御するための方法において、
前記グレーレベルは、２ｑ個のレベルの中から選択され、かつ人間の目の輝度の認識に従う非線形規則に従って数値にコード化され、
前記カラムに印加される異なる電圧（Ｖｃｉ，Ｖｃｉ＋１）は、ｎを１以上の整数として（２ｎ＋１）個の電圧の狭義の増加系列の中から選択され、これらの電圧はＮ＝２ｎ個の連続した電圧の組に配分され、各々の電圧の組はグレーレベルの範囲を表示するために用いられ、
前記ライン選択時間（Ｔｌｓ）は、（ｑ−ｎ）を１より大きい整数として２（ｑ−ｎ）個の時間区間からなる１つまたは複数のグループに細分され、各々のグループは同じ期間を有し、電圧の組のためのグループへのこれらの２（ｑ−ｎ）個の時間区間の配分は、対応するグレーレベルの範囲についてグレーレベルをコード化するために前もって用いられた変換関数の逆関数に近似した変換関数を用いて非線形規則に従って行われ、
電圧の組および時間区間のグループに対してカラムに印加される電圧は、前記グループの期間を通して前記電圧の組の値の１つを用いるか、あるいは、時間区間の最後において前記グループの期間の間に少なくとも１度、前記電圧の組の１つの値から他へ切り換えるかのいずれかが決定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
グレーレベルＧのコード化の規則は、ＰＧをグレーレベルに割り当てられた相対的な重みとして、
Ｇ＝（２ｑ−１）×４．５×ＰＧ  （ＰＧ≦０．０１８のとき）  および
Ｇ＝［（１．０９９×ＰＧ）０．４５−０．０９９］（２ｑ−１）  （ＰＧ＞０．０１８のとき）
であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
与えられた電圧の組、与えられたグレーレベルの範囲、与えられた時間区間のグループ、与えられた表示されるグレーレベルに対して、前記電圧の組において最も高い輝度に導く電圧は、τを２ｑ−ｎ個の時間区間のグループの期間、ＰＧを表示されるグレーレベルの重み、ＰＧｓｕｐおよびＰＧｉｎｆをそれぞれ前記電圧の組に対応付けられたグレーレベルの範囲の上限および下限に対応するグレーレベルの重みとして、
Δｔ＝τ（ＰＧ−ＰＧｉｎｆ）／（ＰＧｓｕｐ−ＰＧｉｎｆ）
で与えられる時間区間について印加されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ライン選択時間が時間区間の２つのグループに細分されるとき、前記２つのグループにおける時間区間は前記ライン選択時間の中間に関して対称的に配分されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記ライン選択時間の間、選択されたラインの電圧は過渡電圧がないことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記マトリックスディスプレイ画面は電子源を有するフラットパネルであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の方法に従うマトリックスディスプレイ画面のための制御装置であって、
人間の目による輝度の認識に従う非線形規則に従ってｑビットでコード化された２進ワードを供給し、かつ表示される２ｑ個のグレーレベルのためのコードを表わすことが可能な数値のデータソース（２０）と、
前記データソース（２０）から同期信号を受信し、かつライン掃引信号発生器（２２）と、各々のカラムのために表示されるグレーレベルのコードを受信するカラム駆動電圧発生器（２３）とを駆動することが可能な信号を管理し、離散電圧発生器（２４）を用いて、前記電圧の組の電圧を生成し、かつ必要ならば前記電圧の組における１つの電圧から他へ切り換えるために用いられる画面コントローラ（２１）と、を具備し、
前記２進ワードは２つのサブワードに細分され、一方は上位ビットに対応するｎビットを有し、他方は下位ビットに対応するｑ−ｎビットを有し、
前記カラム駆動電圧発生器（２３）は、２進ワードのｎ上位ビットから前記離散電圧発生器（２４）によって出力された電圧の組と、各々のライン選択時間において初期化されたカウンタ（１３）によって出力された信号とを予め選択するために、および、前記カウンタ（１３）が前記２進ワードのｑ−ｎ下位ビットに対応する値に到達したときに、前記電圧の組における電圧の１つから他へ切り換えるために、アナログスイッチ（ＣＡ）の集合（１６）を制御する組合せ論理ステージ（１５）を具備することを特徴とする制御装置。
【請求項８】
前記カウンタ（１３）は、マルチプレクサ（１２）を通して前記画面コントローラ（２１）に接続されたパルス発生器（１１）から出力された前記電圧の組に対応する非線形的に配分されたパルスの集合を受信し、かつアドレスとして前記データソース（２０）によって出力された前記２進ワードのｎ上位ビットを受信することを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記組合せ論理ステージ（１５）は、メモリフリップフロップ（１０）に対応付けられたオフセットレジスタを通して前記データソース（２０）によって出力された前記２進ワードのｎ上位ビットを受信することを特徴とする請求項７または８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記組合せ論理ステージ（１５）は、前記カウンタ（１３）から出力された信号と前記データソース（２０）によって出力された前記２進ワードのｑ−ｎ下位ビットとの間の比較を行う比較器（１４）を通して前記カウンタ（１３）に接続されることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なるグレーレベル（grey level）で画像を表示するように設計されたマトリックスディスプレイ画面のための制御方法に関する。表示される画像は、白黒またはカラーとすることが可能であり、かつ用語「グレーレベル」は、カラーハーフトーンを意味する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、特に、電子放出または電子源を有するフラットパネルディスプレイからなるマトリックスディスプレイ画面に適用可能である。
特に、非特許文献１に記載されているように、熱陰極、光電子放出陰極、および、電界効果マイクロチップを有する陰極を有するディスプレイ画面、非特許文献２に記載されているように、電界効果ナノクラック（nanocrack）を有するディスプレイ画面、非特許文献３に記載されているように、平面黒鉛（plane graphite）またはダイヤモンドカーボン型の電子源を有するディスプレイ画面に適用される。
【０００３】
図１は、電界放出電子源を用いるマトリックスディスプレイ画面の断面図である。このマトリックスディスプレイ画面は、１つまたは複数のアノード電極１、電子源であるカソード電極２、カソード電極２から独立しているがそれらと協働するグリッド電極３を具備する。まず、これらのアノード電極１、次に、カソード電極２およびグリッド電極３が、これらが組み立てられるとき内部が真空な空間７の境界を定める別個の支持材５、６に配置される。カソード電極２は、グリッド電極３とカソード電極２との間に印加された電位差ＶＧＫによって生成される電界の作用として電子束を放出する。
【０００４】
バイアス手段は、電圧ＶＧをグリッド電極３に印加し、かつ電圧ＶＫをカソード電極２に印加する。電圧ＶＧＫは、（ＶＧ−ＶＫ）に等しい制御電圧を表わす。
【０００５】
電圧源ＶＡはアノード電極１に高電圧を印加する。（数百ボルトのオーダーの）この電圧は、カソード電極によって放出される電子を引きつけるためにカソード電極に印加される電圧より相当に高い。
【０００６】
カソード電極２によって放出される電子は加速され、かつ高電圧ＶＡが印加されるアノード電極１によって集められる。発光物質層８がアノード電極１に付着されるならば、電子の運動エネルギーが光に変換される。
【０００７】
電子放出マトリックスディスプレイ画面および関連する制御電子機器を有するディスプレイ装置を表わす図２を参照する。表わされたタイプのマトリックスディスプレイ画面において、カソードおよびグリッド電極が、電子放出マトリックス回路網を構成するように、ほぼ直角な方向に沿って伸びている。マトリックスディスプレイ画面において、カソード電極は、一般に、カラムを構成し、グリッド電極はラインを構成する。画素は、カラム電極ｃ１からｃｍとも呼ばれるカソード電極と、ライン電極ｌ１からｌｐとも呼ばれるグリッド電極との間の交点に存在する。マトリックスディスプレイ画面は、ｐ本のラインおよびｍ本のカラムを具備する。非特許文献４には、ディスプレイ画面の各々の画素がどのようにアドレス指定され、従って、その輝度がどのように制御されるかが記載されている。
【０００８】
図２の装置は、ライン掃引信号発生器９を具備する。このライン掃引信号発生器９は、電圧源ＶＬＳ（例えば８０Ｖに等しい）に接続され、かつ電圧源ＶＬＮＳは、通常、グランドに接続されている。また、この装置は、２つの電圧源である電圧源１３（例えば４０Ｖに等しい）および電圧源１４（例えばグランド）に接続され、カラムを制御するための駆動発生器１２を具備し、表示される情報に応じてこれらの電圧のうち１つをカラムｃ１からｃｍにおける電極に印加する。発生器９および発生器１２は、頻繁に「ドライバ」と呼ばれ、データおよび供給される制御信号に関連する部品を同期させるコントローラ１６に接続されている。
【０００９】
より詳細には、全てのラインｌ１，・・・，ｌｐは、ライン掃引信号発生器９に接続され、かつ各々は、選択電圧と呼ばれる電圧ＶＬＳを印加することによってライン選択時間Ｔｌｓのためにかわるがわる順番に選択される。ライン選択時間Ｔｌｓの間、非選択ラインの電圧は、非選択電圧と呼ばれるＶＬＮＳにセットされる。全てのカラムｃ１，・・・，ｃｍは駆動発生器１２に接続されている。
【００１０】
このライン選択時間Ｔｌｓの間、カラムｃ１，・・・，ｃｍの電圧は、カラムおよび選択されたラインの交点に位置する画素によって表示される情報に対応する電圧にセットされる。非選択ラインの電圧ＶＬＮＳは、カラムに存在する電圧がこれらのラインにおける表示に影響しないようなものである。
【００１１】
ラインｌｉおよびカラムｃｊの交点に位置する画素Ｐｉ，ｊにおける与えられたグレーレベルは、ラインｌｉとカラムｃｊとの間に印加される電位差Ｖｌｉ−Ｖｃｊの値と、それが印加される間の期間ｔとを調整することによって得ることが可能である。この期間は、必ずライン選択時間Ｔｌｓより小さくまたはこれに等しく維持される。
【００１２】
図３は、画素Ｐｉ，ｊの応答曲線Ｉｃａｔｈｏｄｅ（Ｖｌｉ−Ｖｃｊ）が放出閾値Ｖｓを有することを表わす。ライン／カラム電位差がこの閾値Ｖｓより小さく維持される限り、電子放出はほとんど存在しない。
【００１３】
従って、画素Ｐｉ，ｊを制御するとき、非選択電圧ＶＬＮＳに等しい電圧Ｖｌｉがラインｌｉに印加されるとき、ＶＬＮＳとカラム電圧Ｖｃｊとの間の電位差が常に閾値Ｖｓより小さく、かつ選択電圧ＶＬＳに等しい電圧Ｖｌｉがラインｌｉに印加されるとき、カラム電圧Ｖｃｊがライン／カラム電位差Ｖｌｉ−Ｖｃｊが閾値Ｖｓを超える領域に到達することが可能であるように、カラム電圧Ｖｃｊの変調を行うこととする。
【００１４】
電子放出はライン／カラム電位差Ｖｌｉ−Ｖｃｊによって制御されるので、ラインおよびカラムは、同じ結果に到達するために異なる方法でバイアスされることが可能である。図４Ａおよび４Ｂは、少なくとも選択時間について等価である２つの異なる構成を表わす。
【００１５】
図４Ａにおいて、最大電位差（従って、白）は、ＶＬＮＳに近いカラム電圧ＶＣｏｎを印加することによって得られ、最小電位差（黒のための）は、ＶＬＮＳとＶＬＳとの間の中間のカラム電圧ＶＣｏｆｆによって得られる。
【００１６】
一方、図４Ｂにおいて、最小電位差（従って、黒）は、ＶＬＮＳに近いカラム電圧ＶＣｏｆｆを印加することによって得られ、最大電位差は、ＶＬＮＳより小さいカラム電圧ＶＣｏｎによって得られる。
【００１７】
以下の説明において、例は図４Ａに表わされた電圧方式に従って与えられる。明らかに、本発明は、２つの方式に適用可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
以下の説明において、適切なグレーレベルを得るように、異なるカラム制御方法を検討する。
【００１９】
カラムに印加される信号のアナログ変調は、電子源ディスプレイ画面においてグレーレベルを表示するために最も明らかな解決法である。この解決法は非特許文献４に記載されている。しかし、少なくとも複雑なディスプレイ画面の制御のための現在の最新技術の中であまり実用的でない。高解像度テレビＨＤＴＶの１０８０ｐ型のためのディスプレイ画面は、６０Ｈｚの周波数でリフレッシュされる１０８０本のラインおよび１９２０本のカラムを具備する。ライン選択時間Ｔｌｓは約１５μｓに等しい。約１％のセットアップ時間が許容されるならば、上昇時間は、約４０ボルトを変調すべき回路のために６０Ｖ／μｓのスルーレートを与える約１５０ｎｓである。この性能は、これらの回路の電力消費の厳しい制限とともに１９２０本のカラムについて低コストで達成されなければならない。
【００２０】
次のステップは、ＰＷＭ（パルス幅変調）法と呼ばれ、ライン選択時間Ｔｌｓの間の時間における電圧の変調とともに２つのレベルのデジタルアドレッシングが検討される。このアドレッシング方法において、全てのカラムｃ１からｃｍは、電子を引き抜くために十分な電位においてライン選択時間Ｔｌｓの可変長の断片について切り換えられ、このライン選択時間Ｔｌｓの残りの間にこの引き抜きを阻止するもう１つの電位に切り換えられる。この断片は得られる輝度に依存する。表示されるグレーレベルは、放出された電荷の量に直接に比例する。特許文献１には、このタイプの時間変調が記載されている。
【００２１】
このタイプのアドレッシングの１つの欠点は、これらのパルスに関連付けられた周波数は複雑なディスプレイ画面において破損することなしに遷移しないことである。ディスプレイ画面に固有の時間定数は、ラインおよびカラム電極の抵抗率、および、電圧が変更される毎に蓄積されるライン／カラムの静電容量の両方に依存する。これらの値の削減は、強固な技術的制約であり、かつ大規模で複雑なディスプレイ画面において多数のグレーレベルを表示するために達成することが困難である。また、この方法は、切り換えられる電圧レベルおよびこの切り換えの周波数によって生成される静電容量の消費の問題に直面する。
【００２２】
特許文献３に記載された方法は、ライン選択時間の間、線形的に選択された時間においていくつかの電圧レベルを切り換えるための回路の使用を推奨する。その結果は、多数のグレーレベルを表示する一方、静電容量の消費を削減するためにカラムに印加される切り換えレベルを最小化する。電子源ディスプレイ画面の輝度応答は、励起時間に対して準線形であり、従って、上述した方法は、グレーレベルを線形的にコード化する電子源のために適している。
【００２３】
上述した方法は、グレーレベルの線形的なコード化に基づく解決法である。大多数のマトリックスディスプレイ画面は、電圧または励起時間のいずれかに関して、線形規則に従う応答のタイプを有する。
【００２４】
この技術分野の当業者には、サンプルが光強度に線形的に比例して用いられるならば、デジタル形式でビデオ信号を送信するために、１２から１４ビットが必要であることが知られている。
【００２５】
特許文献２は、ライン選択時間の間、光放出の振幅を変化させることによって線形的にコード化されたデータから開始する輝度補正を行い、従って、異なる照度差を等しい設定値の差に割り当てることを提案している。また、これは、非線形な時間配分とともにパルス幅変調（ＰＷＭ）を用いることによって同じ結果が得られることも提案する。これは、高い照度レベルのための応答を補正するが、低レベルのための詳細を回復しない。
【００２６】
特許文献３において、グレーレベルのコード化が線形でないソースを用いることを望むならば、ソース信号は、送信される光強度とともに線形的に変化する数値コードを得るために、例えばルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いてコード化されなければならず、結果としてグレーレベルのよい再生のために少なくとも１２ビットのコード化でなければならない。
【非特許文献１】R. Baptist、“Ecrans fluorescents to micropointes”、L’onde electrique、（仏国）、１９９１年１１−１２月、７１巻、６号、ｐ．３６−４２
【非特許文献２】K. Sakai他、”Flat panel displays based on surface conduction electron emitters”、Proceedings of the 16th international display research conference, ref.18.3L.、（米国）、ｐ．５６９−５７２
【非特許文献３】S. Uemura他、”Carbon nanotubes FED elements”、（米国）、SID 1998 Digest、ｐ．１０５２−１０５５
【非特許文献４】T. Leroux他、”Microtips display addressing”、（米国）、SID 1991 Digest、ｐ．４３７−４３９
【特許文献１】仏国特許出願公開第６３３７６４号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第００５０１２号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第６３５８１９号明細書
【特許文献４】米国特許第５５５５０００号明細書
【特許文献５】国際公開第０４／０５９６０６号パンフレット
【特許文献６】米国特許出願公開第２００４／１６５００４号明細書
【特許文献７】米国特許第６２１５４６６号明細書
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の目的は、処理されるサンプル数を大きく増加させることなく、人間の目の応答曲線に従って連続したグレーレベルを表示するために、特許文献３に記載された制御方法を向上させることである。多数のサンプルは、より短い期間でサンプルすることを意味し、従ってディスプレイ画面の時間定数の問題に直面する。本発明による方法は、マイクロチップディスプレイ画面に限らず、あらゆるタイプの電子放出マトリックスディスプレイ画面に適用可能である。
【００２８】
本発明のもう１つの目的は、非線形コード化、すなわちガンマ補正に適合した電子源ディスプレイ画面に対応することである。
本発明のもう１つの目的は、マトリックスディスプレイ画面を制御するために用いられるビット数を削減することである。
本発明のもう１つの目的は、静電容量の消費が最小化されたマトリックスディスプレイ画面のための制御方法を提案することである。
【００２９】
これを達成するため、本発明は、目は高いレベルよりも低い照度レベルにおける輝度の差に、より敏感であるので、人間の目の応答曲線に適合するコード化を選択することによって、線形的な比率の光強度を有するサンプルを用いることに代えて、グレーレベルを表示するために、非線形的な比率の光強度を有するサンプルを用いることを提案する。この輝度の認識は、特に、国際照明委員会（ＩＬＣ；International Lighting Commission）によってモデル化されたガンマ補正法と呼ばれる非線形規則に従う。
【００３０】
より詳細には、本発明は、ラインおよびカラムを有し、それらの交差が画素を構成し、ライン選択電圧をライン選択時間の間、ラインに印加し、かつ同時に、対応付けられた画素において表示されるグレーレベルに対応する制御電圧をカラムに印加することを含むマトリックスディスプレイ画面を制御するための方法に関する。そして、前記グレーレベルは、２ｑ個のレベルの中から選択され、かつ人間の目の輝度の認識に従う非線形規則に従って数値にコード化される。前記カラムに印加される異なる電圧（Ｖｃｉ，Ｖｃｉ＋１）は、ｎを１以上の整数として（２ｎ＋１）個の電圧の狭義の増加系列の中から選択され、これらの電圧はＮ＝２ｎ個の連続した電圧の組に配分され、各々の電圧の組はグレーレベルの範囲を表示するために用いられる。前記ライン選択時間は、（ｑ−ｎ）を１より大きい整数として２（ｑ−ｎ）個の時間区間からなる１つまたは複数のグループに細分され、各々のグループは同じ期間を有する。電圧の組のために、グループ内でのこれらの２（ｑ−ｎ）個の時間区間の配分は、対応するグレーレベルの範囲についてグレーレベルをコード化するために前もって用いられた変換関数の逆関数に近似した変換関数を用いて非線形規則を用いて行われる。  電圧の組および時間区間のグループに対して、カラムに印加される電圧は、前記グループの期間を通して前記電圧の組の値の１つに等しいか、あるいは、時間区間の最後において前記グループの期間の間に少なくとも１度、前記電圧の組における１つの値から他の値へ切り換えられるかのいずれかである。
【００３１】
グレーレベルＧのコード化の規則は、ＰＧをグレーレベルに割り当てられた（１に正規化された）相対的な重みとして、
Ｇ＝（２ｑ−１）×４．５×ＰＧ  （ＰＧ≦０．０１８のとき）  および
Ｇ＝［（１．０９９×ＰＧ）０．４５−０．０９９］（２ｑ−１）  （ＰＧ＞０．０１８のとき）
である。
【００３２】
与えられた電圧の組、与えられたグレーレベルの範囲、与えられた時間区間のグループ、与えられた表示されるグレーレベルに対して、前記電圧の組において最も高い輝度を与える電圧は、τを２ｑ−ｎ個の時間区間のグループの期間、ＰＧを表示されるグレーレベルの重み、ＰＧｓｕｐおよびＰＧｉｎｆをそれぞれ前記電圧の組に対応付けられたグレーレベルの範囲の上限および下限に対応するグレーレベルの重みとして、下記のような与えられた時間区間の間、印加することが可能である。
Δｔ＝τ（ＰＧ−ＰＧｉｎｆ）／（ＰＧｓｕｐ−ＰＧｉｎｆ）
【００３３】
前記ライン選択時間が時間区間の２つのグループに細分されるとき、全てのカラムに共通な切り換え過渡電流を制限するように、前記２つのグループにおける時間区間は前記ライン選択時間の中間に関して対称的に配分することが可能である。
【００３４】
前記ライン選択時間の間、選択されたラインの電圧は過渡電圧がないことが好ましい。
【００３５】
本発明は、特にフラットパネル電子源ディスプレイに適用可能である。
【００３６】
また、本発明は、上記の方法に従うマトリックスディスプレイ画面のための制御装置に関し、人間の目による輝度の認識に従う非線形規則に従ってｑビットでコード化された２進ワードを供給し、かつ表示される２ｑ個のグレーレベルのためのコードを表わすことが可能な数値のデータソースと、前記データソースから同期信号を受信し、かつライン掃引信号発生器と、各々のカラムのために表示されるグレーレベルのコードを受信するカラム駆動電圧発生器とを駆動することが可能な信号を管理し、離散電圧発生器から発生する電圧の組における電圧を生成し、かつ必要ならば電圧の組における１つの電圧から他へ切り換える画面コントローラとを含む。
前記２進ワードは２つのサブワードに細分され、一方は上位ビットに対応するｎビットを有し、他方は下位ビットに対応するｑ−ｎビットを有する。前記カラム駆動電圧発生器は、２進ワードのｎ上位ビットから発生する前記離散電圧発生器によって出力された電圧の組と、各々のライン選択時間の間、初期化されたカウンタによって出力された信号とを予め選択するために、および、前記カウンタが前記２進ワードのｑ−ｎ下位ビットに対応する値に到達したときに、前記電圧の組における電圧の１つから他へ切り換えるために、アナログスイッチの集合を各々のカラムのために制御する組合せ論理ステージ（１５）を具備することが可能である。
【００３７】
前記カウンタは、マルチプレクサを通して前記画面コントローラに接続されたパルス発生器から出力された前記電圧の組に対応する非線形的に配分されたパルスの集合を受信し、かつアドレスとして前記データソースによって出力された前記２進ワードのｎ上位ビットを受信する。
【００３８】
前記組合せ論理ステージは、メモリフリップフロップに対応付けられたオフセットレジスタを通して前記データソースによって出力された前記２進ワードのｎ上位ビットを受信することが可能である。
【００３９】
前記組合せ論理ステージは、前記カウンタから出力された信号と前記データソースによって出力された前記２進ワードのｑ−ｎ下位ビットとの間の比較を行う比較器を通して前記カウンタに接続されることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明は、添付図面を参照して、情報としてのみ与えられ、かつ決して限定するものではない実施形態の記載を読んだ後に、よりよく理解される。
【００４１】
異なる図の理解を容易にするため、以下で説明される異なる図における同一、類似または対応部分には同じ符号が付与される。
図をより理解し易くするため、図に示す異なる部分は必ずしも統一された比率で表わされているとは限らない。
【００４２】
ここで、本発明による方法の例をより詳細に説明する。
【００４３】
この方法において、アドレッシングモードは、電子源を用いたディスプレイ画面の電気光学的応答のため、時間および電圧の変化の可能性を含んで用いられる。得られる輝度は、閾値を超えて、大部分では電圧とともに指数規則に従って、励起期間においては線形的に変化する。
【００４４】
本発明が適用可能なディスプレイ画面は、ｌ１からｌｐのｐ本のラインとｃ１からｃｍのｍ本のカラムとを有するマトリックスディスプレイ画面である。このマトリックスディスプレイ画面は電子源ディスプレイ画面である。
【００４５】
本発明による方法において、この例の動作は図４Ａのモードに従って発生するので、前述の例においては高レベルである選択されたラインの電圧ＶＬＳが、ライン選択時間Ｔｌｓの間、選択されたラインｌｉに印加される。このライン選択時間Ｔｌｓの間、選択されたラインｌｉと、これに関係するカラムｃｊとの間の交点における画素Ｐｉ，ｊが要求されるグレーレベルＧを表示するように、制御電圧がカラムｃ１からｃｍに印加される。ｑを整数として２ｑ個のグレーレベルを用いることとする。数ｑは、グレーレベルをコード化するために用いられるビット数に対応する。色あたり８ビットのコード化は、グレーレベルのよい再生を提供する。
【００４６】
これらの２ｑ個のグレーレベルを得るために、マトリックスディスプレイ画面のカラムｃ１からｃｍに印加される、２ｎ＋１（ｎ≧１）個の連続する電圧Ｖｃ０からＶｃ２ｎまで、またはＮ＝２ｎとすればＶｃＮまでの集合を用いることが選択される。このカラムに印加される電圧の集合は、狭義の増加系列を構成する。この系列における電圧は、Ｎ＝２ｎ個の電圧の組にグループ化され、各々は系列の中で２つの連続した電圧（Ｖｃｉ，Ｖｃｉ＋１）から構成される。一方の電圧Ｖｃｉ＋１を有する画素における表示は、他方の電圧Ｖｃｉを有する表示よりもずっと明るい。
【００４７】
電圧の増加系列において、組における電圧は、Ｖｃｉ＝Ｖｃｉ＋１  ＋  δｖｉであり、かつδｖｉの符号は、図４Ａ、４Ｂにおいて説明したように選択された電圧の方式に依存する。ＶＬＳとＶｃｉとの間の電位差は、ＶＬＳとＶｃｉ＋１との間の電位差より小さい。電圧差δｖｉは、特許文献３に記載されているように、等しいか、あるいは、異なることが可能である。ほぼ等しい電圧差は、図５Ｂにおいて輝度／電圧の曲線に図示されている。
【００４８】
従って、（Ｖｃ０，Ｖｃ１），（Ｖｃ１，Ｖｃ２），・・・，（Ｖｃｉ−１，Ｖｃｉ），・・・，（ＶｃＮ−１，ＶｃＮ）のように２ｎ＝Ｎ個の電圧の組を定義する。ここで、Ｖｃ０は、ライン選択電圧ＶＬＳに対する電位差が電子放出閾値Ｖｓに対応する電圧を表す。組の１つの電圧のカラムへの印加は、図５Ｂに表わす輝度／電圧の曲線に従って、多かれ少なかれ電子の放出を引き起こす。
【００４９】
２ｑ個のグレーレベルは、２ｑ−ｎ個のグレーレベルからなる範囲Πに配分される。グレーレベルからなる範囲Πの１つは、各々の電圧の組Ｖｃｉ，Ｖｃｉ＋１に対応付けられる。
【００５０】
ライン選択時間Ｔｌｓは、ｑ−ｎが１より大きく、時刻ｔ０とｔ２ｑ−ｎとの間の２（ｑ−ｎ）個の時間区間［ｔｉ＋１，ｔｉ］の１つまたは複数のグループＴに細分される。各グループＴは同じ期間である。グループＴ内の時間区間ｔ０からｔ２ｑ−ｎは、各々の電圧の組（Ｖｃｉ，Ｖｃｉ＋１）に対して異なる期間を有する。グループＴにおける時間区間ｔ０からｔ２ｑ−ｎは、対応するグレーレベルの範囲Πについてグレーレベルをコード化するために用いられた変換関数の逆関数に近似した変換関数を用いた非線形規則に従う期間を有する。
【００５１】
与えられたグレーレベルＧは、グレーレベルの範囲Πの１つに含まれ、かつこのグレーレベルＧは、当該グレーレベルの範囲Πに対応付けられた電圧の組（Ｖｃｉ，Ｖｃｉ＋１）を用いて表示される。
【００５２】
与えられた時間区間のグループＴについて、電圧の組（Ｖｃｉ，Ｖｃｉ＋１）のいずれか１つ、例えばＣｖｉが、グループの期間を通してカラムｃｉに印加されるか、あるいは、電圧の１つ（例えばＣｖｉ）が、まず印加され、そしてこの電圧Ｃｖｉが、グループの時間区間Ｔの終わりに少なくとも１度、組における他の電圧Ｖｃｉ＋１へ切り換えられる。
【００５３】
カラムｃｉに印加される電圧は、グループＴにおける整数個の時間区間［ｔｉ，ｔｉ−１］の間、第１の値Ｖｃｉに等しく、かつ必要ならば、例えば１つの切り換えが行われるならば、グループにおける残りの時間の間に、第２の値Ｖｃｉ＋１に切り換えられる。
【００５４】
時間区間のグループＴにおける時刻ｔ２ｑ−ｎとｔ０との間の時間区間は、グレーレベルのコード化に用いられた変換関数の逆関数に近似した変換関数を用いた非線形規則に従って、電圧の組の１つからもう１つへ変化する期間を有する。
【００５５】
第１の電圧の組（Ｖｃ０，Ｖｃ１）は、最初の２ｑ／２ｎ個のグレーレベルの範囲Πを表示するために用いられ、第２の電圧の組（Ｖｃ１，Ｖｃ２）は、次の２ｑ／２ｎ個のグレーレベルの範囲Πを表示するために用いられ、他も同様であり、電圧の組（ＶｃＮ−１，ＶｃＮ）は、最後の２ｑ／２ｎ個のグレーレベルの範囲Πを表示するために用いられる。
【００５６】
１０進数で表現されたグレーレベルＧは、人間の目による輝度の認識に従って非線形規則を用いて表現することが可能である。この規則は、次のように表現することが可能である。
Ｇ＝（２ｑ−１）×４．５×ＰＧ  （ＰＧ≦０．０１８のとき）・・・（１）
Ｇ＝［（１．０９９×ＰＧ）０．４５−０．０９９］（２ｑ−１）  （ＰＧ＞０．０１８のとき）・・・（２）
ここで、ＰＧは、１に正規化されコード化されたグレーレベルの相対的な重みを表わす。
【００５７】
これらの関係は、人間の目の認識が可能な限り正確であるように、線形的に変化する光強度を非線形ビデオ信号に変換する、いわゆるガンマ補正法の変換関数に基づく。この非線形規則は、文献（Recommendation ITU-R BT.709、Basic Parameter Values for the HDTV Standard for the Studio and for International Programme Exchange(1990)、（以前はCCIR Rec.709）、ＩＴＵ（ジュネーブ）、１９９０年、および、Charles Poynton、”The rehabilitation of gamma”、Human Vision and Electronic Imaging III, Proceedings of SPIE/IS&T Conference 3299, San Jose, Calif., １９９８年１月２６−３０日、SPIE（ワシントン州べリングハム）、１９９８年）に記載されているように、モデル化され、かつ正規化される。これは図５Ａに表わされている。実質的な線形部分は、白に対応する信号の８．１％に相当し、かつ白の輝度の１．８％以下の強度を有する、黒に近いレベルに対応する。
【００５８】
表示されるグレーレベルについてコードＧを用いて、電圧がこのグレーレベルを適用するために一度切り換えられると仮定すると、組（Ｖｃｉ，Ｖｃｉ＋１）において最も高い輝度を表示するために電圧がカラムに印加される間の時間は次のように表現される。
Δｔ＝τ（ＰＧ−ＰＧｉｎｆ）／（ＰＧｓｕｐ−ＰＧｉｎｆ）・・・（３）
ここで、τは２ｑ−ｎ個の時間区間のグループの期間であり、ＰＧは（１に正規化され）表示されるグレーレベルの相対的な重みであり、ＰＧｓｕｐおよびＰＧｉｎｆは電圧の組Ｖｃｉ，Ｖｃｉ＋１に対応付けられたグレーレベルの範囲のそれぞれの上限および下限に対応するグレーレベルである。ライン選択時間において１つのグループしか存在しないときは、τはＴｌｓに等しい。重みＰＧは式（１）および（２）の逆関数を用いて計算される。すなわち、
【００５９】
【数１】
2006189841.tif 000003
【００６０】
重みＰＧｓｕｐおよびＰＧｉｎｆは、電圧の組に対応付けられたグレーレベルの範囲の境界を定めるグレーレベルＧｓｕｐおよびＧｉｎｆから生じて同様に計算される。これは次のように表わすことができる。
Ｇｉｎｆ＝Ｇ（ｉ×２ｑ−ｎ）およびＧｓｕｐ＝Ｇ（（ｉ＋１）×２ｑ−ｎ）
ここでｉは０からＮ−１まで変化する整数である。
【００６１】
従って、この時間Δｔは、上述したグレーレベルの範囲ΠについてグレーレベルＧをコード化するために用いられる、式（１）、（２）に表わされた関数の逆関数に近似した変換関数を表わす非線形規則に従ってコード化される。
【００６２】
上述した例において、ライン選択時間Ｔｌｓは、時間区間の１つのグループを含み、まず最も低い輝度を表示する電圧Ｖｃ０が印加され、次にＴｌｓにおける残りの時間の間、最も高い輝度を表示する電圧Ｖｃ１に切り換えられる。
【００６３】
第１の電圧の組（Ｖｃ０，Ｖｃ１）は、最初の（２ｑ−ｎ）個のグレーレベルを表示するために用いられる。表示されるグレーレベルコードＧに従う放出を可能とする電圧Ｖｃ１の印加時間は、次の通りでなければならない。
【００６４】
【数２】
2006189841.tif 000004
【００６５】
ここで、同様な仮定に基づく第１の具体的な例を説明する。
【００６６】
ある画素においてグレーレベルＧ＝１１８を表示することが要求される。このグレーレベルは８ビット、すなわちｑ＝８でコード化される。２８＝２５６個のグレーレベルが存在する。２ｎ＋１個の電圧レベル、例えばｎ＝２、すなわちＶｃ０，Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４で示される５つの電圧レベルが存在し、ランクが１から４まで異なるＮ＝４個の組（Ｖｃ０，Ｖｃ１），（Ｖｃ１，Ｖｃ２），（Ｖｃ２，Ｖｃ３），（Ｖｃ３，Ｖｃ４）を構成する。ライン選択時間Ｔｌｓは２ｑ−ｎ＝２６＝６４個の時間区間からなるグループＴに細分され、その境界はｔ６４とｔ０との間に与えられる。これらの時間区間（例えばｔ６２−ｔ６３）またはサンプルは、各々の電圧の組に対して異なる期間を有し、かつこれらの期間は式（３）に従って計算される。実際、この式は、ライン選択時間Ｔｌｓに相対的なこれらの時間区間の境界を設定するために用いられる。
【００６７】
１０進数でグレーレベルＧ＝１１８に対応する２進コードは次の通りである。
【００６８】
【数３】
2006189841.tif 000005
【００６９】
最初のｎ上位ビットは、グレーレベルＧを表示するためにアドレス指定されなければならないカラムを制御するために用いられる電圧の組についての情報を提供する。この例においては、ｎ上位ビットは０１に等しい。ランク２を有する組（Ｖｃ１，Ｖｃ２）が用いられる。これらのｎ上位ビットが００であるならば、ランク１を有する組（Ｖｃ０，Ｖｃ１）が用いられる。これらのｎ上位ビットが１１であるならば、ランク３を有する組（Ｖｃ２，Ｖｃ３）が用いられる。さらに一般に、ｎ上位ビットの１０進数の値Ｙは、ランクＹ＋１を有する電圧の組を用いることを導く。例における組（Ｖｃ１，Ｖｃ２）は、境界が６４および１２８であるグレーレベルの範囲を表示するために用いられる。
【００７０】
上述したグレーレベルのコード１１８から逆関数の値Ｐ１１８を計算する。
【００７１】
【数４】
2006189841.tif 000006
【００７２】
ここで、Ｐ１１８は式（２’）を用いて計算した。
【００７３】
ｑ−ｎ下位ビット１１０１０１は１０進数で５３に対応する。これは電圧Ｖｃ１から電圧Ｖｃ２への切り換えが発生する時刻を示す。これは時間区間［ｔ５４，ｔ５３］の上限である時刻ｔ５３である。
【００７４】
また、電圧が、決定された組（Ｖｃ１，Ｖｃ２）において最も高い輝度を表示する電圧、すなわちＶｃ２である間の時間は、次のように計算される。
ＰＧｉｎｆ＝Ｐ６４＝０．０７８６
ＰＧｓｕｐ＝Ｐ１２８＝０．２６１５
Ｐ６４およびＰ１２８は式（２’）を用いて計算した。
【００７５】
【数５】
2006189841.tif 000007
【００７６】
電圧Ｖｃ１は、時刻ｔ６４とｔ５３との間においてライン選択時間Ｔｌｓの２０％の間のみ印加される一方、電圧Ｖｃ２は、ライン選択期間Ｔｌｓの時刻ｔ５３とｔ０との間においてライン選択時間Ｔｌｓの８０％の間、印加される。
【００７７】
図６Ａは、ラインおよびカラムの交点における画素が１０進数で１１にコード化されたグレーレベルを表示するように、ラインを選択するためにラインに印加される信号およびカラムに印加される信号の簡略化された第１の例を表わす。ｔ８とｔ０との間のライン選択時間Ｔｌｓの間、選択されたラインに印加される電圧は、時間の最初であるｔ８においてＶＬＮＳからＶＬＳに変化し、時間の最後であるｔ０においてＶＬＮＳに戻る。ｑ＝５が選択され、かつ２５＝３２個のグレーレベルが利用可能であると仮定する。
【００７８】
ｎ＝２とし、従って２ｎ＋１＝５個の電圧値Ｖｃ０，Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４が利用可能であり、Ｎ＝４個の組（Ｖｃ０，Ｖｃ１），（Ｖｃ１，Ｖｃ２），（Ｖｃ２，Ｖｃ３），（Ｖｃ３，Ｖｃ４）に配分されると仮定する。この例において、これらの電圧は、Ｖｃ０からＶｃ４へ降順で供給される。電圧Ｖｃ０は、ＶＬＳ−Ｖｃ０が利用されるマトリックスディスプレイ画面の電子放出閾値に対応するようなものである。電圧Ｖｃ０において、電子は放出されるが、非常に低いレベルにおいては、対応する輝度を認識するために外部環境の輝度によっては不十分である可能性がある。
【００７９】
電圧Ｖｃ４は最も高い輝度を表示する。
【００８０】
Ｇ＝１１にコード化されるグレーレベルの２進コードは、０１  ０１１である。
【００８１】
ｎ＝２の上位ビット０１は、このグレーレベルを表示するために用いられる電圧の組についての情報を提供する。従って、第２の電圧の組（Ｖｃ１，Ｖｃ２）が用いられる。
【００８２】
下位ビット０１１は、電圧Ｖｃ１から他の電圧Ｖｃ２への切り換えが発生する時刻についての情報を提供する。
【００８３】
下位ビット０１１は１０進数で３に対応する。ライン選択時間Ｔｌｓの間において、時刻ｔ８，ｔ７，ｔ６，ｔ５，ｔ４，ｔ３，ｔ２，ｔ１およびｔ０によって境界付けられる２ｑ−ｎ＝８個の時間区間の間で区分が行われる。各々の電圧の組について、時刻ｔ７からｔ１は、上述したΔｔの計算を用いてｔ８とｔ０との間に配置される。
【００８４】
この例において、連続する時間区間は、減少する期間を有するが、明らかに、増加する期間を有することも可能である。この時間区間［ｔ８，ｔ０］がライン選択時間Ｔｌｓに等しく、かつその半分に等しくないことを除外し、変形例として、図６Ｂに示すように、時間区間の配分は、ｔ０とｔ８との間の部分の配分に対応することも可能である。
【００８５】
図６Ａに表わされた例に戻り、下位ビット０１１は１０進数で３を表わすことが分かり、これは、ｔ４とｔ３との間に境界付けられた時間区間の最後である時刻ｔ３において電圧Ｖｃ１からＶｃ２への切り換えが発生することを意味する。
【００８６】
図６Ｂに導き出された他の例においては、電圧Ｖｃ２から電圧Ｖｃ１への切り換えは、ｔ２とｔ３との間に境界付けられた時間区間の最後である時刻ｔ３において発生する。
【００８７】
１つの電圧から他への異なる可能な切り換え時間は、例えば、図８Ｂに表わされたようなルックアップテーブル１１に応答して、画面コントローラ２１から出力されるパルス信号によって導き出されることが可能である。これらのパルスは、表示されるグレーレベルの下位ビット、従って適切な電圧の組に応じて、切り換えが発生しなければならない１つまたは複数の時刻を決定するカウント手段１３によって用いることが可能である。具体的な信号は、各々の電圧の組に対応付けられ、全ての可能な切り換え時刻を伝達する。これらの時刻のただ１つまたはいくつかは、表示されるグレーレベルに応じて活性化され、かつその他は無効とされる。
【００８８】
電圧の組において最も低い輝度を表示する電圧から最も高い輝度を表示する電圧への切り換えが発生するならば、破線で表わされた格子は、各々の電圧の組についての異なる可能な切り換え時間を表わし、かつ各々の箱に記入された数字は、１０進数で表わされた得られるグレーレベルを表わす。
【００８９】
太線は、カラムと選択されたラインとの交点に配置された画素における１１にコード化されたグレーレベルを得るために、カラムに印加される信号の波形を表わす。０，８，１６，２４、すなわち２ｋの形式の数字が付された箱は、切り換えることなく得られるグレーレベルを表わす。グレーレベル０を得るために、印加される電圧は、ライン選択時間Ｔｌｓを通してＶｃ０に等しく、グレーレベル８について印加される電圧はＶｃ１に維持され、他も同様である。
【００９０】
上記は、明らかに、ライン選択時間Ｔｌｓにおいて時間区間のいくつかのグループに適用することが可能である。図６Ｂは、ライン選択時間Ｔｌｓが２ｑ−ｎ個の時間区間からなる２つの等しいグループＴ１，Ｔ２に細分される１つの効果的な変形例において、本発明がどのように用いられるかを表わす。これら２つのグループにおける２ｑ−ｎ個の時間区間の配分は、ライン選択時間Ｔｌｓの中間に関して対称である。第１のグループＴ１は時刻ｔ０からｔ８によって境界付けられ、第２のグループは時刻ｔ８’（＝ｔ８）からｔ０’によって境界付けられる。
【００９１】
１１にコード化されたグレーレベルを表示するために、上述した電圧の組（Ｖｃ１，Ｖｃ２）が用いられる。時間区間の第１のグループＴ１の間、電圧Ｖｃ２が時刻ｔ０から時刻ｔ３まで印加され、その後、Ｖｃ１へ切り換えられる。電圧Ｖｃ１は時刻ｔ３から時刻ｔ８まで印加される。第２の時間区間Ｔ２の間、電圧Ｖｃ１が時刻ｔ８’から時刻ｔ３’まで印加され、その後、Ｖｃ２へ切り換えられる。電圧Ｖｃ２は時刻ｔ３’から時刻ｔ０’まで印加される。カラムに印加される信号は、時刻ｔ８またはｔ８’について対称である。なぜなら、これら２つの時刻は同時刻だからである。
【００９２】
図６Ａおよび６Ｂにおいて、参照された時刻は、電圧の組Ｖｃ３，Ｖｃ４の時刻に対応する。
【００９３】
この変形例は、全てのカラムに共通な切り換え突入電流を防止する上昇および下降の時間配分を提供する。
【００９４】
ディスプレイ画面においてラインに印加される信号の上昇および下降時間による不可避な歪みを除去するため、カラムにおける信号を制御するために用いられるライン選択時間Ｔｌｓは、ライン選択信号が十分にセットアップされる、すなわち、ＶＬＳレベルに到達する間の期間に対応し、従って、非選択レベルＶＬＮＳから選択レベルＶＬＳへ変化するとき、またその逆であるとき、信号の上昇する波面（front）および下降する波面に対応する端部不動作時間（end dead time）ｔｍが無視される。そして、ライン選択時間はいかなる端部不動作時間も含まず、従って過渡電圧を含まない。
【００９５】
図７は、タイムチャート（Ａ〜Ｆ）の形式で、不動作時間を考慮し、図６Ｂに示す例においてマトリックスディスプレイ画面を制御するために用いられる信号を表わす。
【００９６】
タイムチャートＡは、上昇波面が、ラインに印加される信号の遷移である、ＶＬＮＳからＶＬＳへ、またはその逆の切り換えを引き起こすラインクロック信号ＨＬである。
【００９７】
ラインに印加される信号は、タイムチャートＤに表わされている。これはライン掃引信号発生器によって生成される。実線は、選択されたラインに印加される信号を表わし、破線は、前のラインおよび次のラインに印加される信号を表わす。
【００９８】
タイムチャートＢは、制御されるカラムに関するデータのロードを制御するパルス信号ＬＣを表わす。各々のパルスの上昇波面について、カラム駆動電圧発生器は、与えられた画素のためのカラムを、前のライン選択時間における電圧から現在のライン選択時間の最初において有しなければならない電圧へ切り換える。
【００９９】
タイムチャートＣは、カラムに印加される信号が端部不動作時間ｔｍから独立であることを可能にする信号ＣＣを表わす。この信号の正の部分は、グレーレベルをコード化するために用いられる時間Ｔｌｓに対応する。この信号は、タイムチャートＦに表わされたような一連のパルスにおける有用な時間を有効にするために（図８で後述するように）パルス発生器１１に印加される。
【０１００】
タイムチャートＥは、図６Ｂに表わされたグレーレベルを表示するためにカラムに印加される信号の波形を表わす。端部不動作時間ｔｍを除くライン選択時間の最初において、カラムに印加される電圧はＶｃ２であり、カラムへのこの電圧は期間Ｄ１ｔの間、維持され、そして電圧Ｖｃ１へ切り換えられ、この電圧が維持され、端部不動作時間ｔｍを除くライン選択時間Ｔｌｓの最後から先立つＤ１ｔにおいて電圧Ｖｃ２に切り換えられる。
【０１０１】
そして、これと同じカラムに印加される電圧は、このカラムと現在選択された次のラインとの間の交点における画素を制御するために用いられる。一旦、端部不動作時間ｔｍが経過すると、Ｄ２ｔの間、そのカラムに電圧Ｖｃｊ＋１が印加され、そして電圧がＶｃｊに切り換えられ、この電圧Ｖｃｊが維持され、そして電圧は、端部不動作時間ｔｍを除くライン選択時間Ｔｌｓから先立つＤ２ｔにおいてＶｃｊ＋１に切り換えられる。
【０１０２】
タイムチャートＦは、各々の電圧の組（Ｖｃｉ，Ｖｃｉ＋１）に対応付けられた２ｎ個の系列から得られる一連のパルスを表わす。このパルスは、引き続き図８Ｂにおいて説明されるマルチプレクサ１２、カウンタ１３および比較器１４を通して２つの電圧の間の切り換えを発生させるためにパルス発生器１１によって生成される。
【０１０３】
ここで、図８Ａ、８Ｂを参照して、グレーレベルを表示するために用いられるマトリックスディスプレイ画面２５のための制御装置を説明する。ディスプレイ画面２５は、交差するラインｌｉおよびカラムｃｊを具備し、それらの交点が画素Ｐｉ，ｊを構成する。
【０１０４】
制御装置は、ライン掃引信号発生器２２およびカラム駆動電圧発生器２３を具備する。カラム駆動電圧発生器２３は、表示される２ｑ個のグレーレベルのためのコードを表わす２進ワードを画面コントローラ２１および２ｎ＋１（またはＮ＋１）個の離散電圧の発生器２４に供給することが可能である数値のデータソース２０に接続されている。これらの２進ワードは、人間の目の応答曲線に従ってｑビットでコード化される。また、画面コントローラ２１は、（図８Ｂに図示しない）ライン掃引信号発生器２２にも接続されている。画面コントローラ２１は、データソース２０から同期信号を受信し、ライン掃引信号発生器２２およびカラム駆動電圧発生器２３を駆動することが可能な信号を管理および出力する。
【０１０５】
データソース２０によって供給される２進ワードはｑビットを有し、かつ２つのサブワードに細分化され、一方はｎ上位ビットから構成され、他方はｑ−ｎ下位ビットから構成される。ｎビットから構成されるサブワードは、表示されるグレーレベルに応じて用いられる電圧の組を決定するために用いられる。ｑ−ｎ下位ビットから構成されるサブワードは、組における１つの電圧から他の電圧への切り換え時間に変換される。
【０１０６】
カラム駆動電圧発生器２３は、各カラムについて１つの出力を含む。カラム駆動電圧発生器２３からの各々の出力Ｃｏｕｔは、全ての出力が上述したチャネルのカラムに接続されたＮ＋１個のアナログスイッチＣＡを具備する制御回路１６によって駆動される。組合せ論理ステージ１５は、まず、表示されるグレーレベルを表わすｎ上位ビットから構成されるサブワードを受信し、次に、各々のライン選択時間Ｔｌｓの間、初期化されたカウンタ１３からの信号出力を受信し、かつライン選択時間Ｔｌｓ内のアドレッシングの動作順序のインデックスを供給し、これらのスイッチＣＡの有効な入力は、組合せ論理ステージ１５によって制御される。このカウンタ１３自体は、ライン選択時間Ｔｌｓあたり２ｑ−ｎ個のパルスの集合を受信し、この非線形的に配分されたパルスの集合は、表示されるグレーレベルのｎ上位ビットに従って２ｎ個の集合の中から選択される。パルスの集合は、例えば、各々のライン選択時間Ｔｌｓの最初にゼロにリセットされるカウンタに対応付けられたルックアップテーブル（ＬＵＴ）型の回路を用いて供給される。ライン選択時間と各々の供給されるパルスとの間の時間Δｔは、式（１）、（２）、（３）によって表わされた時間に従う。組合せ論理ステージ１５は、ｎ上位ビットから電圧の組を選択し、そしてカウンタ１３が表示されるグレーレベルに対応する２進ワードにおけるｑ−ｎ下位ビットに対応する値に到達したとき、電圧ＶｃｉからＶｃｉ＋１へ切り換える。
【０１０７】
より詳しくは、図８Ｂに示すように、画面コントローラ２１は、図７の制御信号ＬＣ（タイムチャートＢ）および制御信号ＣＣ（タイムチャートＣ）をパルス発生器１１へ出力する。数値のデータソース２０は、人間の目の応答源に従ってｑビットでコード化されたデータワードおよび必要な同期信号を出力する。データは、制御される異なるチャネルの各々のためにメモリフリップフロップに対応付けられた各々のカラムのためのオフセットレジスタを含むデバイス１０によって従来通りに受信される。さらに、カラム駆動電圧発生器２３からの各々の出力Ｃｏｕｔは、Ｎ＋１個の離散電圧の発生器２４によって供給される２つの電圧の間で切り換えることが可能でなければならない。
【０１０８】
パルス発生器１１は、各々の電圧の組（Ｖｃｉ，Ｖｃｉ＋１）について、それぞれ、時刻ｔ０からｔ２ｑ−ｎ（図７のフローチャートＦ）に対応する２ｎ個の出力による非線形的に配分されたパルスの集合を生成する。また、その出力は、データソース２０によって出力され、表示されるグレーレベルを表わすｑビット２進ワードのｎ上位ビットにおけるアドレスを受信するマルチプレクサ１２に接続されている。マルチプレクサ１２は、ｎ上位ビットによって決定される電圧の組に対応するパルスの集合をカウンタ１３に切り換える。マルチプレクサ１２からの出力は、画面コントローラ２１によってライン選択時間の最初にゼロにリセットされるカウンタ１３のためのクロックとして動作する。（ｑ−ｎ）ビットのカウンタ１３からの出力は、カウンタ１３によって出力される（ｑ−ｎ）ビットワードと、データソース２０によって出力される２進ワードにおけるｑ−ｎ下位ビットとの間の比較を行う比較器１４に接続されている。比較器１４からの出力は、カウンタ１３によってカウントされた値がデータソース２０から出力される値と等しいかまたはより大きくなるとき、状態を変化させる。（上位ビットによって選択された）電圧Ｖｃｉから電圧Ｖｃｉ＋１への切り換えを駆動するために、比較器１４からの出力は、組合せ論理ステージ１５へ送信され、ｎ上位ビットも入力される。制御回路１６は、出力がカラム駆動電圧発生器２３からの出力Ｃｏｕｔを構成するためのアナログスイッチＣＡを含むのでこの切り換えが達成され、この出力はディスプレイ画面２５におけるカラムに接続され、スイッチＣＡのうち１つのみがいかなる時間においても閉じられている。
【０１０９】
電圧の時間変調を用いた従来の方法に対する本発明による方法の１つの効果は、カラムが同じ画像品質のために管理される、より少ない情報を受信することであり、もう１つの効果は、時間の使用が最適化されることである。例えば、２つの電圧レベルを有する方式（古典的なＰＷＭ）において、約１５μｓのライン時間のために、デジタルビデオ画像を１０８０ｐ  ＨＤＴＶ品質で再生するために少なくとも１２ビットが必要である。線形時間分割は、１５／２１２＃３．７ｎｓのサンプリング時間を与える。８ビットへの変更は、１６の倍数でこの時間を増加させる。
【０１１０】
より詳細には、図４Ａに表わされた電圧方式において、８ビットでのコード化においてレベル２５５に対応する白が、電圧ＶＬＳをラインに印加し、かつ最小電圧、例えばＶＬＮＳ＝０ボルトをカラムに印加することによって、ライン選択時間Ｔｌｓの間に上述した画素において得られる。これに１番目に近いものとして、グレーレベル２５４が、下記の式によってカラム励起時間を削減することによって得られる。
【０１１１】
【数６】
2006189841.tif 000008
【０１１２】
ここで、Ｇ＝２５４、Ｇは表示されるグレーレベルのコードであり、γは２．５にほぼ等しい。１５μｓに等しいライン選択時間Ｔｌｓに対して、Ψは１５０ｎｓにほぼ等しい。より低いランクのレベルはこの励起時間の削減を拡張することによって得られるので、他の全てのグレーレベルＧ（０から２５４まで異なる）はより長い期間で得られる。２５５に等しいＧの選択はΨ＝０を与え、かつ電圧ＶｃＮ＋１はライン選択時間Ｔｌｓを通して維持される。従って、本発明による方法において、最も短いパルス期間は、線形的な方法を用いて適用されるパルス期間より４０倍長い。
【０１１３】
まとめると、本発明による方法は、１つのアドレス指定されたラインから次への切り換えの間にカラムに適用される電圧遷移を最小化することによって容量性の消費を削減する一方、切り換えの間の期間を増加させることが可能である。表示されるグレーレベルに応じて、電圧の組における切り換えは、よく定義された非線形的な比率で配分された時間において計画される。上位ビットは電圧の組を選択するために用いられる一方、グレーレベルの下位ビットは選択されたレベルのために応答する時間を制御する。電圧値は、シーケンスにおける１つの電圧から次への統一された輝度の応答を得るように予め定義される。電子源の電圧応答はガンマ補正変換関数の逆関数に近似しているので、電圧は、連続して異なり相対的に互いに近くに段階付けることが可能である。
【０１１４】
本発明による方法は、ビデオ型の画像を表示するためのディスプレイ画面に限定されず、ビデオ信号を表示しない、パーソナルコンピュータディスプレイ画面のようなディスプレイ画面の制御に適用することも可能である。この場合、カラムに印加することが可能な線形的にコード化された信号が存在する。サンプル数を削減する（従って、より長いサンプル時間を有する）一方、全てのグレーレベルを明瞭に表示するように、ガンマ補正に対応するコードは、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて導き出される。
【０１１５】
本発明のいくつかの実施形態が詳細に表わされ、説明されたが、本発明の範囲を逸脱することなく様々な変更および修正が可能であると理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明による方法が適用可能なマトリックスディスプレイ画面の断面図を表わす。
【図２】本発明による方法が適用可能な周知のマトリックスディスプレイ画面のための制御装置を表わす。
【図３】ラインｌｉおよびカラムｃｊに印加される電圧の作用としてのカソード電流の波形を表わす。
【図４Ａ】画素を制御するための２つの異なる構成の一方においてラインおよびカラムに印加される電圧を表わす。
【図４Ｂ】画素を制御するための２つの異なる構成の他方においてラインおよびカラムに印加される電圧を表わす。
【図５Ａ】光強度または輝度をビデオ信号に変換するいわゆるガンマ補正曲線を表わす。
【図５Ｂ】光強度または輝度をビデオ信号に変換するいわゆるガンマ補正曲線の逆曲線を表わす。
【図６Ａ】本発明による方法を用いて与えられたグレーレベルを表示するために、マトリックスディスプレイ画面のラインおよびカラムに印加される信号の２つの例の一方を表わす。
【図６Ｂ】本発明による方法を用いて与えられたグレーレベルを表示するために、マトリックスディスプレイ画面のラインおよびカラムに印加される信号の２つの例の他方を表わす。
【図７】タイムチャート（Ａ〜Ｆ）の形式で、不動作時間を考慮して、図６Ｂの例においてマトリックスディスプレイ画面を制御するために用いられる信号を表わす。
【図８Ａ】本発明による方法を用いたマトリックスディスプレイ画面のための制御装置の概略図である。
【図８Ｂ】本発明による方法を用いたマトリックスディスプレイ画面のための制御装置の詳細図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１  アノード電極
２  カソード電極
３  グリッド電極
５、６  支持材
７  空間
８  発光物質層
１０  デバイス
１１  パルス発生器
１２  マルチプレクサ
１３  カウンタ
１４  比較器
１５  組合せ論理ステージ
１６  制御回路
２０  データソース
２１  画面コントローラ
２２  ライン掃引信号発生器
２３  カラム駆動電圧発生器
２４  離散電圧発生器
２５  スディスプレイ画面
ＣＡ  アナログスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【外国語明細書】
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